你一定留意过,宝马M车型的很多原厂轮毂选装,价值数万元,如果是M Performance Parts改件,价格会进一步提高。在BMW M车型的整体开发中,轮毂始终是性能体系中的关键组成部分——它既负责将动力传递至路面,也深刻影响着整车的动态表现。
高性能、轻量化与标志性设计,构成了BMW M与BMW M Performance Parts轮毂的核心特征。
本篇文章,我们将跟随宝马轮毂设计团队,一同回看这些隐藏在轮拱之内的细节,理解它们在整车性能中的真正意义。
从一开始,轮毂就是M设计的一部分
无论是轻量化铸造还是锻造工艺,无论是抛光、铣削处理,亦或交叉式、双辐与Y式轮辐造型,M轮毂始终具备极强的视觉存在感。
自M车型诞生之初,轮毂便是整体设计中不可或缺的组成部分。这些轻量化铝合金轮毂所涉及的技术与工程考量,远比外观呈现更为复杂。
它们不仅承担着将动力传递至路面的基础任务,也在操控响应、行驶稳定性与整车动态平衡中,发挥着关键作用。
专为性能而生的开发逻辑
BMW M尤其致力于开发专为不同车型定制、且具备极高性能水准的轮毂产品。这也是宝马轮毂外观细节设计师Kristian Groth与Andreas Krause在轮毂开发过程中反复强调的核心方向,正如Kristian Groth所强调:“M专属轮毂在整体开发成本上,明显高于非性能取向的轮毂版本。所有M轮毂的技术规格,都围绕四个核心目标展开:低重量、最大化动态性能、标志性设计,以及对高性能M制动系统的充分兼容。”
形式,必须服从功能
Andreas Krause表示:“BMW M轮毂始终是外观上的一大亮点,它们为M车型前卫的整体设计,画上了最后一笔。然而,无论采用经典轮辐还是现代化的空气动力学设计,在BMW M,性能始终是首要目标。这也意味着,专为M车型打造的轮毂必须满足远超普通轮毂的严苛标准。”
具体来说,M轮毂必须具备极高的结构刚性,即便在赛道环境中、搭配高抓地力轮胎承受巨大动态载荷时,也能保持极高的操控精准度。同时,它还必须足够轻,以降低旋转质量 (rotating mass),从而带来更敏捷的操控响应与更出色的加速表现。
M轮毂通常拥有更深的轮辋盘深度 (rim dish)——也就是从车轮中心到轮毂外缘的距离更长,由此形成更为激进的轮辐布局,使轮胎位置进一步向外延展。
为强大制动系统而生的结构空间
此外,M轮毂的设计,需要为M运动型制动系统以及M碳陶制动系统的大尺寸制动盘与多活塞卡钳,预留充足空间,同时确保这些关键部件获得充分的通风散热。
正如Andreas Krause 所强调:“我们不断挑战自我,并始终致力于在技术层面保持领先地位。这体现在独特的设计、最先进的制造工艺以及卓越的产品性能之中。”
轮拱之内的高科技
如何在一件铝制部件中,同时实现轻量化、高刚性与高性能等多重目标?答案,来自制造工艺。
Kristian Groth表示:“M轮毂通常采用锻造工艺或轻量化铸造工艺。这使得轮辐可以更纤细、整体材料用量更少,并最终带来更低的重量。通常而言,由于材料特性的不同,锻造轮毂比铸造轮毂能够承受更高的载荷。”
另一项关键措施则是前后轴采用不同尺寸的轮毂,这在宝马M2、M3与M4等高性能车型上已是标准配置。前轴轮毂直径小一英寸,既有助于减轻重量,也能通过更高的轮胎侧壁,在转弯时获得更大的抓地力。
当轻量化被推向极致
以1063M型轮毂为例,Andreas Krause强调:“轮辐上的开孔设计,正是为了去除每一克不必要的重量,展示了轻量化可以被推向何种极致。”
BMW M Performance Parts轮毂,始终被设计为真正的技术载体,因此诸如五轴铣削等前沿制造工艺,使得这些开孔设计得以实现,从而追求最大性能。“Y式轮辐与交叉式轮辐,几乎已经融入BMW M的DNA之中。正如M本身一样,这些设计源自赛车运动,并将在未来的M车型中以新的诠释形式延续。”Kristian Groth补充道。
空气动力学并非电动车专属
轮毂的空气动力学表现,往往被视为纯电动车的重要课题。然而,事实上,在行驶过程中尽可能降低空气阻力与气流扰动的轮毂,对任何性能取向车型而言都至关重要,无关乎其采用何种动力形式。
Kristian Groth表示:“空气动力学在未来仍将是轮毂设计中的关键因素。无论是纯电、混动,还是传统内燃机车型,整车的综合性能始终摆在首位。BMW M一贯希望为每款车型打造最契合其需求的标志性轮毂设计,而非采用通用化方案。”
BMW M轮毂技术一览
锻造轮毂(Forged wheel)
锻造轮毂以高材料密度与低重量著称。与传统铸造轮毂相比,锻造轮毂通常可减轻多达 40%的重量,从而提升制动性能与行驶表现。锻造轮毂由整块铝坯在高压下,经多道复杂压制工序成型,材料结构因此更加致密,造就了上述性能优势。
偏距(Offset)
偏距指的是轮辋中心与轮辋内侧安装接触面之间的距离,以毫米为单位。它决定了轮辋在轮拱内的内收或外扩程度,从而影响车辆的轮距。同时,偏距也会直接影响车轮设计——通常被称为“轮辋盘深度”,用以描述辐条相对于车轮中心的外扩程度,以及造型激进程度。
车轮尺寸(Wheel sizes)
车轮的直径与宽度通常以英寸标注,1英寸约等于2.54厘米。轮辋本体会标明完整的规格参数,例如「9 ½ J x 19 H2 ET 20 PCD 5x112」。其中:
9 ½代表轮辋宽度(英寸)
J表示轮辋法兰形式,是乘用车常见的外缘轮廓
19表示轮辋直径(英寸)
H2指双凸台(Double hump)防滑结构,用于防止轮胎滑移
ET 20表示偏距(毫米)
PCD 5x112表示节圆直径参数,即在直径为112毫米的圆周上布置5个螺栓孔
承载能力(Load capacity)
承载能力指的是轮毂所允许承受的最大载荷,单位为千克。车辆越重,或行驶过程中可能承受的最大负载越高,对轮毂承载能力的要求也随之提高。因此,使用并非为具体车辆重量而设计的轮毂时,必须格外谨慎。
旋转质量(Rotating mass)
旋转质量指的是处于旋转状态的部件质量。由于其惯性特性,在加速、制动或改变运动方向时都会消耗能量。对于高性能轮毂而言,降低旋转质量尤为关键,因为它能显著提升车辆的动态响应。轮毂设计在这一点上同样至关重要:质量分布距离旋转轴越远,旋转惯性带来的影响就越明显。因此,在轮毂外缘采用尽可能纤细的辐条设计,有助于有效降低旋转质量。
轮辋(Rim)
从严格的技术角度而言,Rim仅指轮辋本体,即连接内外轮辋法兰的轮辋床结构。用于描述完整部件的正确技术术语是 Wheel(车轮),而当轮胎与车轮组合在一起时,则称为一套完整车轮(complete wheel)。
深盘轮毂(Deep-dish rim)
“深盘轮毂”这一通俗说法,指的是一种特殊的轮毂结构设计:辐条直接连接至深盘结构,而非通过内凹式轮盘,从而缩短了辐条长度。这一设计在1980年代的赛车运动中尤为流行。如今,受限于大型制动系统等现代车辆技术要求,该设计已较难应用,但在改装领域依然颇具人气,同时也能为现代车型带来浓厚的复古气质。
高光致密抛光(High-gloss compaction)
高光致密抛光 (技术术语称为trowalising)是一种采用陶瓷磨料,对轮毂进行自动化多阶段高光抛光处理的工艺,以提升表面质感。尽管名称听起来颇具“强化”意味,但该过程本身并不会对轮辋表面进行额外硬化。不过,机械加工过程中会带来一个轻微的附带效果——使轮辋表面略有硬化。